煤礦廢棄地景觀資源的整合與再利用

王四龍

北方工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院

1 前言

我們從景觀學(xué)的角度分析煤礦廢棄地的產(chǎn)后資源再利用的可行性，例如自然景觀資源、礦區(qū)居住區(qū)景觀資源、廢棄礦井景觀開(kāi)發(fā)再利用、礦區(qū)獨(dú)特地形地貌的旅游開(kāi)發(fā)等方法。因此景觀資源的改造與再利用成為礦區(qū)廢棄地再利用的一個(gè)有效的著力點(diǎn)。同時(shí)本文也設(shè)想結(jié)合懸掛式PRT個(gè)人軌道交通系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保、安全智能、造價(jià)低廉的特點(diǎn)，首次應(yīng)用在煤礦廢棄地的保護(hù)和利用之中，讓煤礦廢棄地既能達(dá)到生態(tài)涵養(yǎng)的作用，同時(shí)也能展示其獨(dú)特的景觀游覽特性。為市民提供一個(gè)集多種功能的休憩地，也為當(dāng)?shù)孛禾啃袠I(yè)轉(zhuǎn)型提供一個(gè)有力地設(shè)想。

2 煤礦廢棄地的定義

2.1 煤礦廢棄地的范圍

煤礦廢棄地可被定義為在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中破壞的、廢棄擱置的、未經(jīng)有效治理而不可使用的土地。具體而言，煤礦在采集的過(guò)程中，會(huì)形成露天采礦區(qū)、排土場(chǎng)、采空?qǐng)?、塌陷區(qū)以及受煤礦廢棄物的破壞而喪失傳統(tǒng)意義或是使用價(jià)值的場(chǎng)地，這些區(qū)域便稱(chēng)為煤礦廢棄地。從范圍上來(lái)看，原有的煤礦開(kāi)采地、運(yùn)輸通道、加工處理工廠、煤炭煤氣等能源生產(chǎn)地、煤礦工人生活區(qū)等場(chǎng)地在廢棄后都屬于煤礦廢棄地的范疇。

2.2 煤礦廢棄地的景觀資源

從景觀學(xué)的角度去審視煤礦廢棄地的景觀要素，會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)人類(lèi)活動(dòng)以后的大地形態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出多樣性的景觀資源，如采煤活動(dòng)的煤矸石山、采煤井、采煤地下空間、采煤基礎(chǔ)設(shè)施、采煤塌陷區(qū)、采煤機(jī)械場(chǎng)地、以及獨(dú)特的礦區(qū)交通系統(tǒng)。礦區(qū)的農(nóng)田、村莊、城鎮(zhèn)等形成了獨(dú)特的文化特征。對(duì)這些資源要精細(xì)分類(lèi)、充分利用，才能造福礦區(qū)經(jīng)濟(jì)，提高資源利用率，增加礦區(qū)社會(huì)發(fā)展的活力。

3 煤礦廢棄地對(duì)社會(huì)及環(huán)境的影響

3.1 大氣污染

煤礦生產(chǎn)會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重的污染。首先，露天的煤礦廢棄地中含有大量的研石，在氣候較高的情況，研石容易通過(guò)自燃產(chǎn)生大量的有害氣體。直接對(duì)大氣形成直接的粉塵及成分污染。然后煤炭在運(yùn)輸?shù)浇K端的發(fā)電廠、燃燒爐的時(shí)候在經(jīng)過(guò)高溫燃燒后會(huì)形成濃煙和粉塵污染，對(duì)人體健康形成了較大的威脅。在礦井開(kāi)采中，大部分工人因?yàn)槲肓吮晃廴镜目諝庑纬闪藝?yán)重的塵肺病，井下的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定濃度的時(shí)候會(huì)引發(fā)瓦斯爆炸，對(duì)工人的生命形成了威脅。

3.2 水和土壤污染

煤礦開(kāi)采地、工廠、尾礦區(qū)、排土場(chǎng)以及煤礦工人生活區(qū)會(huì)產(chǎn)生大量的源自采礦的廢水，并且煤礦中含有相當(dāng)比例的重金屬元素。這些嚴(yán)重的污染元素在經(jīng)過(guò)自然河流與雨水沖刷以后會(huì)對(duì)整個(gè)流域的河流產(chǎn)生污染，包括農(nóng)田、河流、林區(qū)、村莊生活用水都受到不同程度的污染。一些對(duì)自然環(huán)境要求嚴(yán)格的動(dòng)植物在被污染突然和水源以后導(dǎo)致了死亡和物種滅絕，嚴(yán)重影響地區(qū)生物鏈的自然演變。生態(tài)系統(tǒng)的斷裂和破壞嚴(yán)重影響了人的生活環(huán)境，農(nóng)田種不出莊稼；山林變光禿，對(duì)區(qū)域內(nèi)的人類(lèi)生存產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響后果。

4 國(guó)外煤礦廢棄地景觀資源利用案例分析

4.1 德國(guó)科特布斯露夭礦區(qū)改造

科特布斯礦區(qū)景觀建設(shè)項(xiàng)目具體針對(duì)的是幾十個(gè)不規(guī)則的、深度很大的礦坑，對(duì)于這些原本已經(jīng)荒蕪的、沒(méi)有自然氣息的場(chǎng)地，設(shè)計(jì)師通過(guò)植被恢復(fù)將它們改造成為適合游覽和休閑的農(nóng)林自然保護(hù)區(qū)。那些原本丑陋的礦坑被作為背景，將原本被廢棄的煤礦開(kāi)采設(shè)備和相關(guān)設(shè)施作為景觀雕塑進(jìn)行保留。

圖1 科特布斯礦區(qū)景觀建設(shè)項(xiàng)目圖

在此礦區(qū)經(jīng)過(guò)有效規(guī)劃和景觀重建以后，原本無(wú)人問(wèn)津的廢棄地變成了供人類(lèi)旅游休閑的圣地。同時(shí)也改善了周?chē)巳旱纳瞽h(huán)境，增加了就業(yè)崗位，提高了人們的環(huán)保意識(shí)，廢棄地景觀改造逐步被人所認(rèn)識(shí)。

4.2 英國(guó)伊甸園設(shè)計(jì)

英國(guó)伊甸園是在廢棄的煤礦坑中營(yíng)造景觀，并且應(yīng)用了多種現(xiàn)代主義的設(shè)計(jì)手法。而體現(xiàn)這種現(xiàn)代新景觀的設(shè)計(jì)是一組外觀貌似蜜蜂蜂巢的建筑物，建筑表面的肌理為六角形，使用了可透光和隔熱的聚合膜材料制作出充氣囊，觀個(gè)性的建筑與周邊地形有機(jī)交融，結(jié)合場(chǎng)地的植物景觀，顯得生機(jī)盎然。英國(guó)伊甸園的建設(shè)與設(shè)計(jì)，給人提供了新穎的礦區(qū)廢棄地的改造與資源利用的想法。其中運(yùn)用了新型的材料和現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)語(yǔ)言，同時(shí)還結(jié)合人工生態(tài)構(gòu)筑，集合多種植物生境模式，給后來(lái)的煤礦廢棄地改造展示了一個(gè)成功的案例。

5 煤礦廢棄地景觀資源的利用

5.1 PRT交通在礦區(qū)的利用

對(duì)于煤礦廢棄地而言，改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路是一個(gè)重要的探索，比如在山地類(lèi)型的礦區(qū)最為尖銳的交通問(wèn)題，我們可以探索引入PRT 交通系統(tǒng)來(lái)深度開(kāi)發(fā)景觀資源，盤(pán)活整體的景觀要素。目前礦區(qū)主要的交通模式為狹窄的盤(pán)山路，并且通達(dá)性不暢。多年的煤礦開(kāi)采已經(jīng)不利于山路的繼續(xù)建設(shè)，相對(duì)于平原地區(qū)山路建設(shè)的施工難度大、成本倍增、通勤受到雨雪等天氣和地質(zhì)災(zāi)害的影響較大，因此山地交通的利用率較低，直接制約山區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。PRT 交通系統(tǒng)(Personal Rapid Tran?sit)即個(gè)人快速軌道交通系統(tǒng)，這是一種由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程全程控制的全自動(dòng)無(wú)人駕駛小型車(chē)輛，可乘坐1-6人，是一種公共交通模式。其懸掛在單根軌道上運(yùn)行，軌道只需要立柱支撐，立柱基礎(chǔ)的點(diǎn)位既可以在平地上布置也可在山地復(fù)雜地形間穿梭設(shè)置，可通過(guò)懸崖、溝谷以及礦區(qū)塌陷區(qū)。

而懸掛式PRT 系統(tǒng)運(yùn)行是目前解決山地交通的最佳途徑，該系統(tǒng)不受地形和天氣的影響，具有高效環(huán)保、安全快捷、自動(dòng)化行駛的特點(diǎn)，運(yùn)行能源可以是電能或風(fēng)力驅(qū)動(dòng)、可立體充分利用礦區(qū)的太陽(yáng)能、風(fēng)能、重力勢(shì)能等清潔能源，將PRT 交通系統(tǒng)大量應(yīng)用在山地類(lèi)型礦區(qū)，可以加深礦區(qū)資源的開(kāi)發(fā)。

5.2 煤礦廢棄地景觀改造與利用中的方式與問(wèn)題

（1）村落建筑及遺留設(shè)備構(gòu)筑物的保護(hù)再利用，并探討多模式開(kāi)發(fā)，如煤礦開(kāi)采展覽館、煤礦遺址博物館、多功能游客服務(wù)接待中心、礦區(qū)山地戶外體育活動(dòng)場(chǎng)、特色鄉(xiāng)村餐飲服務(wù)站、新興未來(lái)產(chǎn)業(yè)辦公區(qū)、生態(tài)保育科普文化園。

（2）工業(yè)廠區(qū)后工業(yè)景觀改造與更新，在整體工業(yè)結(jié)構(gòu)框架保留的前提下，開(kāi)發(fā)工業(yè)廠區(qū)內(nèi)各種設(shè)施的再利用潛力，并給予其新的用途，最大化發(fā)揮工業(yè)廠區(qū)建筑和設(shè)施的潛能。

（3）研究并設(shè)計(jì)出基于懸掛式PRT 交通系統(tǒng)下的大安山鄉(xiāng)整個(gè)區(qū)域的規(guī)劃系統(tǒng)，包括新型PRT交通場(chǎng)站選址和線路規(guī)劃，以及與村落、工業(yè)設(shè)施群體、開(kāi)采面遺址之間的串聯(lián)關(guān)系，由此而賦予這些場(chǎng)地設(shè)計(jì)功能的再利用屬性，形成在區(qū)域空間整體上多維度度對(duì)工業(yè)遺產(chǎn)的開(kāi)發(fā)利用。

（4）研究基于懸掛式PRT 技術(shù)在山地礦區(qū)的建設(shè)施工解決方案，包括選址在不同的礦區(qū)地形地貌形態(tài)下施用不同的基礎(chǔ)施工、材料選擇、線路鋪設(shè)、基于現(xiàn)地形的車(chē)站布局等問(wèn)題。

（5）研究懸掛式PRT 在線路布局中需要結(jié)局的自身的技術(shù)問(wèn)題，如軌道材料、規(guī)格、形式、軌道跨距、垂直爬升、道岔轉(zhuǎn)向、動(dòng)力來(lái)源等。

（6）針對(duì)PRT整體布局下的施工組織、管理系統(tǒng)、電氣建設(shè)、技術(shù)指標(biāo)、造價(jià)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)區(qū)域內(nèi)實(shí)際自然地貌、采礦遺址、社會(huì)組織、人口類(lèi)型等做研究分析，并給出解決方案。

6 結(jié)語(yǔ)

煤礦廢棄地的資源整合與再利用是國(guó)家發(fā)展中的一項(xiàng)重要問(wèn)題，正確開(kāi)發(fā)與利用不僅可以造福人民而且還可以對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)與懸掛式PRT新技術(shù)的結(jié)合，不僅能夠解決礦區(qū)的交通出行，還能營(yíng)造一處綠色的城郊生態(tài)觀光度假勝地，因此對(duì)煤礦廢棄地景觀化改造與再利用便成了煤礦廢棄地發(fā)展與保護(hù)的有利的途徑。